Thứ bảy, 23/11/2024
IMG-LOGO
Trang chủ Lớp 10 Vật lý Trắc nghiệm Vật Lí 10 Bài 14 (có đáp án): Lực hướng tâm

Trắc nghiệm Vật Lí 10 Bài 14 (có đáp án): Lực hướng tâm

Trắc nghiệm Vật Lí 10 Bài 14 (có đáp án): Lực hướng tâm

  • 1054 lượt thi

  • 29 câu hỏi

  • 40 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 2:

Biểu thức nào sau đây xác định lực hướng tâm tác dụng vào vật:

Xem đáp án

Lực hướng tâm: Fht=maht=mv2r=m.ω2r

Đáp án: B


Câu 3:

Chọn phát biểu sai:

Xem đáp án

A, C, D - đúng

B - sai vì: Không phải xe chuyển động vào một đoạn đường cong lực đóng vai trò hướng tâm luôn là lực ma sát.

Đáp án: B


Câu 4:

Chọn câu sai

Xem đáp án

A - sai vì vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất do lực hấp dẫn đóng vai trò lực hướng tâm

B, C, D - đúng.

Đáp án: A


Câu 5:

Điều nào sau đây là đúng khi nói về lực tác dụng lên vật chuyển động tròn đều?

Xem đáp án

Ta có: Lực (hay hợp lực của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.

=> Các phương án:

A - sai vì vật có thể chịu tác dụng của nhiều lực

B - đúng

C - sai vì lực hướng tâm không phải là lực mới

D - sai vì hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên vật hướng vào tâm

Đáp án: B


Câu 6:

Ở những đoạn đường vòng, mặt đường được nâng lên một bên. Việc làm này nhằm mục đích nào kể sau đây?

Xem đáp án

Ở những đoạn đường vòng, mặt đường được nâng lên một bên. Việc làm này nhằm mục đích tăng lực ma sát để khỏi trượt.

Đáp án: D


Câu 7:

Khi vật chuyển động tròn đều, lực hướng tâm là:

Xem đáp án

Lực (hay hợp lực của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.

Đáp án: A


Câu 8:

Chọn câu sai

Xem đáp án

Lực (hay hợp lực của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.

A, C, D - đúng.

B sai: vì lực nén luôn vuông góc với mặt bị ép, còn trọng lực luôn có phương thẳng đứng nên có thời điểm 2 lực không cùng hướng với nhau

Đáp án: B


Câu 9:

Có lực hướng tâm khi:

Xem đáp án

Có lực hướng tâm khi vật chuyển động cong

Đáp án: B


Câu 10:

Chuyển động nào sau đây có lực hướng tâm

Xem đáp án

Có lực hướng tâm khi vật chuyển động cong.

Đáp án: B


Câu 11:

Một vật đang chuyển động tròn đều dưới tác dụng của lực hướng tâm F. Nếu bán kính quỹ đạo tăng gấp hai lần so với trước và đồng thời giảm tốc độ quay còn một nửa thì so với ban đầu, lực hướng tâm:

Xem đáp án

Từ biểu thức tính lực hướng tâm: Fht=maht=mv2r=mω2r

Ta suy ra, khi bán kính quỹ đạo tăng gấp 2 lần so với trước và giảm tốc độ quay còn một nửa thì so với ban đầu, lực hướng tâm giảm đi 2 lần.

Đáp án: C


Câu 12:

Một vật đang chuyển động tròn đều dưới tác dụng của lực hướng tâm F. Nếu bán kính quỹ đạo giảm xuống hai lần so với trước và đồng thời tăng tốc độ quay lên gấp đôi thì so với ban đầu, lực hướng tâm:

Xem đáp án

Từ biểu thức tính lực hướng tâm: Fht=maht=mv2r=mω2r

Ta suy ra, khi bán kính quỹ đạo giảm xuống 2 lần so với trước và đồng thời tăng tốc độ quay lên gấp đôi thì so với ban đầu, lực hướng tâm tăng lên 2 lần.

Đáp án: C


Câu 16:

Một vật khối lượng 200g đặt trên mặt bàn quay và cách trục quay 40cm. Khi bàn quay với tốc độ 72 vòng/min thì vật vẫn nằm yên so với bàn. Tính độ lớn lực ma sát nghỉ của bàn tác dụng lên vật?

Xem đáp án

+ Tần số: f=7260=1,2(Hz)

+ Tốc độ góc: ω=2πf=2π.1,2=2,4π(rad/s)

+ Ta có độ lớn lực ma sát nghỉ của bàn tác dụng lên vật đóng vai trò như lực hướng tâm:

F=mω2r=0,2.(2,4π)2.0,4=4,54(N)

Đáp án: C


Câu 17:

Một ô tô có khối lượng 4 tấn chuyển động qua một chiếc cầu lồi có bán kính cong 100m với tốc độ 72km/h. Áp lực của ô tô nén lên cầu khi nó đi qua điểm cao nhất (giữa cầu) là:

Xem đáp án

Ta có:

+ Hợp lực tác dụng lên ô tô: F=P+N

+ Chiếu lên phương hướng tâm, ta được: Fht=PN=mv2r

Ta suy ra:

N=Pmv2r=mgmv2r=4000.104000202100=24000N

Đáp án: D


Câu 18:

Một xe có khối lượng 1 tấn chuyển động qua một chiếc cầu vồng lên với tốc độ 10m/s. Bán kính cong của cầu R = 50m. Tìm áp lực của xe lên cầu tại điểm cao nhất của cầu

Xem đáp án

Ta có:

+ Hợp lực tác dụng lên ô tô: F=P+N

+ Chiếu lên phương hướng tâm, ta được: Fht=PN=mv2r

Ta suy ra:

N=Pmv2r=mgmv2rN=1000.101000.10250=8000(N)

Đáp án: D


Câu 19:

Một ô tô có khối lượng 2,5 tấn chuyển động với tốc độ 54km/h đi qua một chiếc cầu lồi có bán kính cong 1000m. Lấy g = 10m/s2. Áp lực của ô tô nén lên cầu khi ô tô ở vị trí mà đướng nối tâm quỹ đạo với ô tô tạo với phương thẳng đứng một góc 30 là:

Xem đáp án

Ta có:

+ Hợp lực tác dụng lên ô tô: F=P+N

+ Chiếu lên phương hướng tâm, ta được:

Fht=Pcos300N=mv2rN=Pcos300mv2r=mgcos300mv2r=2500.10.cos30025001521000=21088N

Đáp án: C


Câu 20:

Một xe có khối lượng 1 tấn chuyển động qua một chiếc cầu vồng lên với tốc độ 10m/s. Bán kính cong của cầu R = 50m. Tìm áp lực của xe lên cầu tại nơi có bán kính cong hợp với phương thẳng đứng một góc 30

Xem đáp án

Ta có:

+ Hợp lực tác dụng lên ô tô: F=P+N

+ Chiếu lên phương hướng tâm, ta được:

Fht=P.cos30N=mv2rN=P.cos30mv2r=mgcos30mv2r=1000.10.cos30100010250=6660,25(N)

Đáp án: C


Câu 21:

Một vệ tinh nhân tạo có khối lượng 100kg, được phóng lên quỹ đạo quanh Trái Đất ở độ cao 153km. Chu kì của vệ tinh chuyển động quanh Trái Đất là 5.103s và bán kính Trái Đất là R = 6400km. Tính độ lớn của lực hướng tâm tác dụng lên vệ tinh?

Xem đáp án

Ta có:

+ Tốc độ góc: ω=2πT

Lực hướng tâm: Fht=mv2r=mω2r

=> Ta suy ra:

Độ lớn lực hướng tâm tác dụng lên vệ tinh:

Fht=mω2r=m4π2(R+h)T2=100.4.π2.6553.1000(5.103)21035N

Đáp án: C


Câu 22:

Ở độ cao bằng một nửa bán kính Trái Đất có một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều xung quanh Trái Đất. Biết gia tốc rơi tự do ở mặt đất là 10m/s2 và bán kính Trái Đất là 6400km. Tốc độ dài của vệ tinh là:

Xem đáp án

Gia tốc rơi tự do ở độ cao h=0,5R là:

g'=GM(R+0,5R)2=49GMR2=49g=49.10=409m/s2

Mặt khác, ta có:

g'=v2rv=rg'=(6400+0,5.6400).1000.409=6532m/s

Đáp án: C


Câu 23:

Một vệ tinh nhân tạo nặng 20kg bay quanh Trái Đất ở độ cao 1000km, có chu kì là 24h. Hỏi vệ tinh đó chịu lực hấp dẫn có độ lớn bằng bao nhiêu? Biết bán kính Trái Đất là R = 6400km.

Xem đáp án

Khi vệ tinh bay quanh Trái Đất thì lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh đóng vai trò là lực hướng tâm.

Khi đó:

Fhd=Fht=mv2r

Với: r=R+h và v=ωr=2πT(R+h)

Fhd=Fht=mω2r=m4π2(R+h)T2=20.4π2.7400.10008640020,783N

Đáp án: B


Câu 24:

Một vệ tinh có khối lượng 600kg đang bay trên quỹ đạo tròn quanh Trái Đất ở độ cao bằng bán kính Trái Đất. Biết bán kính Trái Đất là 6400km. Lấy g = 10m/s2. Lực hấp dẫn tác dụng lên vệ tinh là

Xem đáp án

Gia tốc rơi tự do ở độ cao h=R là:

g'=GM(R+R)2=14GMR2=14g=14.10=104m/s2g'=v2rv=rg'=(6400+6400).1000.104=5657m/s

Khi vệ tinh bay quanh Trái Đất thì lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh đóng vai trò là lực hướng tâm.

Khi đó:

Fhd=Fht=mv2rFhd=Fht=mv2r=600.565726400.1000.2=1500(N)

Đáp án: C


Câu 25:

Cho biết chu kì chuyển động của Mặt Trăng quanh Trái Đất là 27,32 ngày và khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng là 3,84.108m. Hãy tính khối lượng của Trái Đất. Giả thiết quỹ đạo của Mặt Trăng là tròn.

Xem đáp án

Khi Mặt Trăng chuyển động tròn quanh Trái Đất thì lực hấp dẫn giữa Mặt Trăng và Trái Đất đóng vai trò là lực hướng tâm, nên:

Fhd=FhtGmMr2=mv2rGMr=v2

Mà: v=ωr=2πTr

GMr=4π2T2r2M=4π2r3T2G=4π2.(3,84.108)3(27,32.86400)2.6,67.10116.1024kg

Đáp án: B


Câu 26:

Mặt Trăng quay 13 vòng quanh Trái Đất trong 1 năm. Khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời gấp 390 lần khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trăng. Tính tỉ số khối lượng của Mặt Trời và Trái Đất? Biết Trái Đất quay 1 vòng quanh Mặt Trời mất 1 năm.

Xem đáp án

Chu kì chuyển động của Mặt Trăng quanh Trái Đất là : T1=36513=28  (ngày)

Chu kì chuyển động của Trái Đất  quanh Mặt Trời là: T2=365  ( ngày)

Khi Mặt Trăng chuyển động tròn quanh Trái Đất thì lực hấp dẫn giữa Mặt Trăng và Trái Đất đóng vai trò là lực hướng tâm, nên: Fhd=FhtGmMr2=mv2rGMr=v2

Mà: v=ωr=2πTr

GMr1=4π2T12r12M=4π2T12Gr13

Khi Trái Đất chuyển động tròn quanh Mặt Trời thì lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trời  đóng vai trò là lực hướng tâm, nên:

Fhd=FhtGmMr2=mv2rGMr=v2

Mà: v=ωr=2πTr

GMmtr2=4π2T22r22Mmt=4π2T22Gr23

Tỉ số khối lượng của Mặt Trời và Trái Đất

MmtM=4π2T22Gr234π2T12Gr13=T12r23T22r13=(T1T2)2.(r2r1)3=(28365)2.(390)3350.103 (ln)

Đáp án: A


Câu 27:

Một vệ tinh nhân tạo có khối lượng 100 kg, được phóng lên quỹ đạo quanh Trái Đất ở độ cao mà tại đó nó có trọng lượng 920N. Chu kì của vệ tinh là 5,3.103 s. Biết bán kính Trái Đất là R = 6400 km. Khoảng cách từ bề mặt Trái Đất đến vệ tinh.

Xem đáp án

- Theo Niutơn thì trọng lực mà Trái Đất tác dụng lên vệ tinh chính là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh.

P=Fhd=920N

- Mà: Fhd=Fht=920N

Fht=mv2r=m4π2T2r2r=m4π2rT2r=FhtT2m4π2=920.(5,3.103)2100.4π2=6546057,712m=6546,058km

Mà: 

r=R+hh=rR=6546,0586400=146,058km

Đáp án: C


Câu 28:

Ở độ cao bằng 79  bán kính Trái Đất có một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều xung quanh Trái Đất. Biết gia tốc rơi tự do ở mặt đất là 10m/s2 và bán kính Trái Đất là 6400km. Tốc độ dài và chu kì chuyển động của vệ tinh lần lượt là

Xem đáp án

Khi vệ tinh bay quanh Trái Đất thì lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh đóng vai trò là lực hướng tâm.

Fhd=FhtGmMr2=mv2rv=GMr

Với: r=R+h=R+79R=16R9

Nên: v=GM16R9=34GMR

Mặt khác: Gia tốc rơi tự do của vật ở mặt đất:

g=GMR2GM=gR2v=gR216R9=9gR16=9.10.640000016=6000m/s

Ta có:

T=2πωmà v=ω.r=ω.16R9ω=9v16R

T=2πω=2π9v16R=32πR9v=32π64000009.6000=11914,8s=3,3h

Vậy chu kì chuyển động của vệ tinh là: 3,3 giờ.

Đáp án: D


Câu 29:

Một vật có khối lượng m = 20g đặt ở mép một chiếc bàn quay. Hỏi phải quay bàn với tần số lớn nhất là bao nhiêu để vật không văng ra khỏi bàn? Cho biết mặt bàn hình tròn, bán kính 1m, lực ma sát nghỉ cực đại bằng 0,08N.

Xem đáp án

Ta có:

f=1T=ω2πω=2πf

+ Lực hướng tâm tác dụng vào vật: Fht=mω2r=m2πf2r

+ Để vật không văng ra khỏi mặt bàn, ta phải có:

Fht=Fmsnmaxm2πf2r=Fmsnmaxf2=Fmsnmaxm4π2r=0,0820.103.4π2.1=0,101f0,32s1

Vậy muốn vật không bị  văng ra khỏi mặt bàn thì tần số quay của bàn lớn nhất là: f=0,32s1

Đáp án: A


Bắt đầu thi ngay